第2章《化学反应的方向、限度和速率》复习题2023-2024学年高二上学期化学沪科版（2020）选择性必修1

第2章《化学反应的方向、限度和速率》复习题 一、单选题 1．对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-904kJ·mol-1，下列有关说法正确的 A．该反应的ΔS>0 B．加入催化剂可降低该反应的焓变 C．4molNH3和5molO2充分反应放出的热量为904kJ D．达到平衡时，升高温度，v(正)减小、v(逆)增加 2．反应分两步进行：①(ΔH<0)，②(ΔH>0)，表示反应①的活化能，表示反应②的活化能。下列图示正确的是 A． B． C． D． 3．下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是 A．将装有的密封玻璃球浸在冷水中，玻璃球中气体颜色变浅 B．氯气不能用排水法收集，但可用排饱和食盐水法收集 C．由、、组成的平衡体系，加压后气体颜色加深 D．实验室可用和浓氨水快速制取氨气 4．T℃下，将一定量碳酸氢铵固体置于恒容真空密闭容器中发生反应：    (a>0)，下列有关说法正确的是 A．容器内气体密度先增大后保持不变 B．混合气体平均摩尔质量保持79不变 C．升高温度，增大，减小，平衡正向移动 D．反应吸收a kJ热量，则反应的小于1mol 5．一定温度下，在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应：CO(g)+Cl2(g) COCl2(g)，其中容器Ⅰ中反应在5 min时达到平衡状态。 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol CO Cl2 COCl2 COCl2 Ⅰ 500 1.0 1.0 0 0.8 Ⅱ 500 1.0 a 0 0.5 Ⅲ 600 0.5 0.5 0.5 0.7 下列说法中正确的是 A．容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1 B．该反应正反应为吸热反应 C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55 mol D．若起始时向容器Ⅰ中加入CO 0.8mol、Cl2 0.8mol，达到平衡时CO转化率大于80% 6．下列实验装置及药品能达到相应实验目的的是 A．利用甲装置在实验室中吸收尾气氨气 B．利用乙装置在实验室中制备乙烯 C．利用丙装置可验证压强对化学平衡的影响 D．利用丁装置验证石蜡油受热分解产生乙烯 7．与的反应分两步完成，其能量曲线如图所示．反应①：，反应②：，下列有关说法错误 A．反应①决定该反应的反应速率 B．为该反应的催化剂 C． D．温度升高，活化分子百分数增大，有效碰撞概率增大，反应速率加快 8．工业上合成CH3OH的原理为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)，一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入H2和CO，反应达平衡时CH3OH的体积分数与反应物投料之比[n(H2)/n(CO)]的关系如图所示[假设投料时n(CO)不变]，下列说法错误的是 A．相同条件下，达到平衡时混合气体的密度与反应前相同 B．a、b、c、d四点中，c点CO的转化率最大 C．a、b、c、d四点中d处CH3OH的物质的量最大 D．图像中c点到d点，平衡向正反应方向移动 9．如图是CH4与Zr形成过渡金属化合物的过程。下列说法不正确的是 A．1molCH2-Zr…H2 转化成CH-Zr…H3需要吸收145.69kJ能量 B．活化能为 C．在中间产物中状态最稳定 D． 10．下列说法正确的是 A．△H＜0、△S>0的反应在温度低时不能自发进行 B．已知NaOH(aq)＋HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则含40.0 g NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量等于57.3 kJ C．NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)  △H=+185.57 kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向 D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向 11．已知转化为和分步进行：①，②，其反应过程能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．Ea1是反应①的活化能 B．的能量一定低于和2molW(g)的能量总和 C． △H=+(Ea4-Ea3)kJ∙mol-1 D．反应②更容易发生，气体很难大量累积 12．在恒容密闭容器中发生反应，各物质的物质的量随反应时间的部分变化曲线如图所示，下列说法正确的是    A．曲线Ⅲ表示随t的变化 B．内， C．后，加入惰性气体增大压强可以使增大 D．若后升高温度，增大，则该反应 13．逆水煤气变换反应是一种转化和利用的重要途径，发生的反应有： 反应ⅰ：         反应ⅱ：     反应ⅲ：     常压下，向密闭容器中充入1mol CO2和2mol H2，达平衡时H2、H2O和含碳物质的物质的量随温度的变化如图。下列说法正确的 A． B．a代表CO、b代表、c代表 C．649℃时，反应Ⅰ的平衡常数 D．800℃时，适当增大体系压强，n(CO)保持不变 14．温度为T时，向VL密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应： ，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．反应在前10min的平均反应速度 B．该反应的平衡常数表达式 C．反应至15min时，改变的条件是降低温度 D．若平衡时保持温度不变，压缩容器容积，平衡向正反应方向移动 二、填空题 15．相同温度下，有恒容密闭容器和恒压密闭容器，两容器中均充入和，此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态，中的体积分数为，放出热量中的体积分数为，放出热量。 已知： 则：a b (填选项)， ， 92.4(填选项)。 A               B．             C． 16．工业以软锰矿(主要成分是，含有、等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰()。其工业流程如下： (3)“浸锰”反应中往往有副产物生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示： 为减少的生成，“浸锰”的适宜温度是 。 17．根据你对二氧化硫的催化氧化反应的理解，回答下列问题。 (1)如何从微观的角度描述该可逆反应()的化学平衡状态 ？ (2)向一密闭容器中充入与，反应一段时间后，可能存在于哪些物质中 ？ (3)在有催化剂存在和加热条件下，若将一定量的充入一密闭容器中，最终容器中会存在哪些物质 ？ 18．I．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验： [实验原理] [实验内容及记录] 室温下，试管中所加试剂及其用量/mL 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min 实验编号 溶液 溶液 稀硫酸 1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0 2 3.0 3.0 2.0 2.0 5.2 3 3.0 1.0 2.0 6.4 请回答下列问题： (1)根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。 (2)表格中， mL。 (3)利用实验1中数据计算， 。 II．某温度时，在2.0L恒容密闭容器中充入，发生反应(吸热反应)，经过一段时间后达到平衡。 (4)该反应的平衡常数表达式K= ； (5)其他条件不变，起始时向上述容器中充入，达到平衡时，的转化率 (选填“增大”、“减小”“不变”)，平衡常数K (选填“增大”、“减小”“不变”)。 (6)在不同时间(t)测得反应过程中的部分数据如下： 0 50 100 250 350 0.5 0.42 0.41 0.40 0.40 则100s时，的物质的量浓度是 mol/L。 19．一定条件下，在容积为0.1L的密闭容器中，通入0.4molN2和1.2molH2，进行反应，2s后达到平衡，此时容器内的气体物质的量为起始时的3/4，试回答： (1)能判断该反应达到平衡状态的依据是_______ A．断开3molH-H键的同时断开2molN-H键 B．c(N2)：c(H2)：c(NH3)=1：3：2 C．混合气体的平均相对分子质量不变 D．容器内密度不变 (2)N2的转化率α%= (3)该温度下，反应的化学平衡常数K= 。 20．CO2的综合利用有利于碳达峰、“碳中和”目标的最终实现。催化CO2和H2能够制取甲醇。在催化剂作用下，CO2、H2同时发生如下反应： 反应1(主反应)：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(g)△H=-86.9kJ·mol-1 反应2(副反应)：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.2kJ·mol-1 (1)反应2的发生不利于反应1中CH3OH(l)生成的原因是 ；一定温度、压强下，为了提高反应速率和CH3OH(1)的选择性，应当 。 (2)假设某温度下，反应1的速率大于反应2的速率，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是_______(填字母)。 A． B． C． D． 21．在容积为2.0 L的密闭容器中，通入一定量的N2O4，发生反应：。100℃时，各物质浓度随时间变化如图所示。 (1)下列叙述中，能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填字母序号)。 A．NO2的生成速率是N2O4的生成速率的2倍 B．单位时间内消耗a mol N2O4，同时生成2a mol NO2 C．容器内的压强不再变化 D．容器内混合气体的密度不再变化 (2)降低温度，混合气体的颜色变浅，正反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。 (3)欲提高N2O4的平衡转化率，理论上可以采取的措施为 。 A．增大压强    B．升高温度    C．加入催化剂 (4)100℃时，该反应的化学平衡常数的表达式为 ，升高温度时其数值 (填增大、减小或不变)。 (5)100℃时，在容器中按初始浓度c(N2O4)=0.10 mol/L、c(NO2)=0.10mol/L投料，反应 进行(填“正向”或“逆向”)。 22．近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题： (1)Deacon发明的直接氧化法为：222下图为刚性容器中，进料浓度比c(HCl)：c(O2)分别等于1：1、4：1、7：1时HCl平衡转化率随温度变化的关系： ①反应平衡常数：K(300℃) K(400℃)(选填“大于”或“小于”)。 ②设HCl初始浓度为C0，根据进料浓度比(O2)的数据计算出时O2的平衡转化率等于 。 ③按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)：c(O2)过低的不利影响是 。 (2)Deacon直接氧化法可按下列催化过程进行： ①l-1 ②l-1 ③23-1 则④222的= -1。 (3)下列措施可以提高反应222中HCl的平衡转化率的是 (填字母)。 a．增大HCl浓度    b．及时除去H2O(g)    c．增加反应体系压强    d．升高温度 三、计算题 23．将三分之一的H2S燃烧，产生的SO2与其余H2S混合后反应：2H2S(g)+SO2(g)S8(s)+2H2O(g)。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为c(H2S)=2.0×10-5mol·L-1、c(SO2)=5.0×10-5mol·L-1、c(H2O)=4.0×10-3mol·L-1，计算该温度下的平衡常数K= 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】A．正反应气体物质的量增多，所以该反应的ΔS>0，故A正确； B．加入催化剂可降低该反应的活化能，焓变不变，故B错误； C．该反应可逆，4molNH3和5molO2不能完全反应，所以放出的热量小于904kJ，故C错误； D．达到平衡时，升高温度，v(正)、v(逆)均增加，故D错误； 选A。 2．D 【详解】①A+B→X(ΔH<0)，则A和B的能量之和大于X能量，②X→C(ΔH>0)，则X能量小于C的能量；E1表示反应①的活化能，E2表示反应②的活化能，反应活化能为过渡态能量与反应物能量之差，故选：D。 3．C 【详解】A．装有的密封玻璃球中存在，该反应，将装有的密封玻璃球浸在冷水中,温度降低平衡正向移动颜色变浅，故A不符题意； B．氯水中存在平衡，排水法收集时氯气溶解损失，排饱和食盐水时，增大，平衡逆向移动，氯气溶解度减小，故B不符题意； C．由、、组成的平衡体系存在，由于反应前后气体系数和相等，加压后气体颜色加深，但平衡不移动，故C符合题意； D．浓氨水中存在平衡，向浓氨水中加入固体，，消耗水同时提供，增大，平衡逆向移动，同时反应放热，促进氨气逸出，可快速制氨气，故D不符题意； 故选C。 4．A 【详解】A．该反应气体产物质量在增加，容器体积恒定不变，则密度先增大，到达平衡后不变，A项正确； B．设混合气体中任意一种气体物质的量为a mol，三种气体等比例生成，物质的量相等，其物质的量总和为3a mol，则平均摩尔质量为，B项错误； C．升高体系温度，正逆反应速率均增大，C项错误； D．该反应为吸热反应，对应焓变是指1mol碳酸氢铵完全分解吸收的热量，若反应过程中吸收akJ热量，则刚好有1mol 发生分解，D项错误； 故选：A。 5．C 【详解】A．容器Ⅰ中，5 min时达到平衡状态，则5 min内的平均反应速率为v(CO)==0.32 mol·L-1·min-1，则前5 min的平均反应速率v(CO)＞0.32 mol·L-1·min-1，A不正确； B．采用一边倒，容器Ⅲ中若COCl2的起始物质的量为0，则CO、Cl2的起始量都为1mol，比较容器Ⅰ与Ⅲ，Ⅲ相当于Ⅰ升温，而平衡时COCl2的物质的量减小，则平衡逆向移动，该反应正反应为放热反应，B不正确； C．容器Ⅱ与容器Ⅰ温度相同，平衡常数相同，容器Ⅰ中，K==10，则容器Ⅱ中，K=，a=0.55mol，从而得出Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55 mol，C正确； D．表中容器Ⅰ达平衡时，CO的转化率为80%，若起始时向容器Ⅰ中加入CO 0.8mol、Cl2 0.8mol，相当于表中的容器Ⅰ中平衡体系减小压强，则平衡逆向移动，达到平衡时CO转化率小于80%，D不正确； 故选C。 6．C 【详解】A．氨气直接通入到了水中，会产生倒吸现象，故A错误； B．实验室制备乙烯需控制温度170，温度计应该插入反应液中，故B错误； C．NO2存在平衡，向右推活塞，可看到气体颜色先变深后变浅，但还是比原来深，说明平衡向右移动，故C正确； D．酸性高锰酸钾溶液逐渐褪色，可知石蜡油加热分解生成不饱和烃，但生成气体不一定为乙烯，故D错误。 答案选C。 7．B 【详解】A．由图像可知，反应①的活化能高于②，反应①决定该反应的反应速率，故A正确； B．HI属于中间产物，故B错误； C．反应①和②总的能量变化为 218kJ ，根据盖斯定律可知，反应①+②得 H2(g)+2ICl(g)=I2(g)+2HCl(g) ΔH=−218kJ⋅mol−1 ，故C正确； D．温度升高，活化分子百分数增大，从而使反应碰撞概率增大，反应速率加快，故D正确； 答案选B。 8．B 【详解】A．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，所以相同条件下，达到平衡时混合气体的密度与反应前相同，故A正确； B．反应物投料之比增大相当于增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，则d点一氧化碳的转化率最大，故B错误； C．反应物投料之比增大相当于增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，则a、b、c、d四点中d点一氧化碳的转化率最大，甲醇的物质的量最大，故C正确； D．由图可知，c点到d点相当于增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，故D正确； 故选B。 9．B 【详解】A．由图可知，1molCH2-Zr…H2 转化成CH-Zr…H3需要吸收为(+39.54kJ)-(-106.15kJ)=145.69kJ能量，A正确； B．由图可知，Zr+CH4→CH3─Zr•••H活化能为99.20kJ/mol，B错误； C．图中中间产物中CH3-Zr•••H能量最低，根据物质具有的能量越低越稳定可知，在中间产物中CH3-Zr…H状态最稳定，C正确； D．由图可知，CH2-Zr•••H2完全转化成CH-Zr…H3的焓变△H=+39.54kJ/mol，D正确； 故答案为：B。 10．C 【详解】A．△H＜-T△S<0反应能自发进行；△H＜0、△S>0的反应在温度低也能自发进行，A错误； B．稀醋酸为弱酸，电离过程中会吸收热量，导致反应放出热量小于57.3 kJ，B错误； C．焓变、熵变都是影响反应进行的因素，该反应能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，C正确； D．催化剂改变反应速率，不改变反应进行的程度和方向，D错误； 故选C。 11．C 【详解】A．从图中可以看出，Ea1是活化分子所具有的平均能量与反应物分子平均能量的差值，所以Ea1是反应①的活化能，故A正确； B．从图中可以看出，的能量低于和2molW(g)的能量总和，故B正确； C．由图中信息可以得出， △H=+(Ea3-Ea4)kJ∙mol-1，所以 △H=+(Ea3-Ea4)kJ∙mol-1，故C不正确 D．从图中可以看出，反应②的活化能比反应①小，所以反应②更容易发生，反应①生成的Y(g)很容易发生转化，所以气体Y很难大量累积，故D正确； 故选C。 12．D 【详解】A．根据反应系数的比例，可以推测出曲线Ⅰ是反应物，曲线Ⅲ是反应物，曲线Ⅰ是生成物的物质的量，选项A错误； B．反应物为固体，不能用来表示反应速率，选项B错误； C．恒容条件下，加入惰性气体，不影响气体的浓度，平衡不移动，不变，选项C错误； D．时已经是平衡状态，升高温度，增大，平衡正向移动，说明正反应方向为吸热方向，该反应，选项D正确； 答案选D。 13．D 【分析】由题干信息可知，升高温度，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动，则n(CO)增大、c(CH4)减小，结合题干图像可知，c表示CO、a表示CO2、b表示CH4，据此分析解题。 【详解】A．方程式Ⅱ-Ⅰ得方程式3H2(g)+CO(g)═CH4(g)+H2O(g)ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-165.0-41.1)kJ/mol=-206.1kJ/mol，A错误； B．由分析可知， a表示CO2、b表示CH4 、c表示CO，B错误； C．由分析结合题干图示信息可知，649℃平衡时n(H2)=1.2mol，消耗n(H2)=(2-1.2)mol=0.8mol，n(CO)=n(CO2)，因为还生成CH4，所以生成n(H2O)小于0.8mol，该反应的平衡常数K=＜=，C错误； D．高温时反应Ⅰ进行的程度很大，反应Ⅱ、Ⅲ进行的程度很小，CH4含量很少，平衡不受压强影响，适当增大体系压强，n(CO)保持不变，D正确； 故答案为：D。 14．D 【分析】由图像可知，平衡时A、D的浓度变化量分别为1.5、3，故1:x=1.5:3，所以x=2，可逆反应为，据此分析解答。 【详解】A．由图像可知，10min时到达平衡，平衡时B的浓度为1.0，则=2.5-1.0=1.5，速率之比等于化学计量数之比，故，故A正确； B．由分析可知，该可逆反应为，则其平衡常数表达式，故B正确； C．由图像可知，改变条件瞬间，反应混合物的浓度不变，平衡向逆反应方向移动，该反应正反应为吸热反应，故改变的条件是降低温度，故C正确； D．由分析可知，该可逆反应为，反应后气体体积增大，增大压强，平衡向逆反应方向移动，故D错误； 答案选D。 15． C C C 【详解】由题目方程式可知，氮气和氨气的反应是气体总体积减小的反应，随着反应进行，气体总物质的量减小，对于恒容容器A来说，气体总物质的量减小，容器内压强会逐渐减小，容器B是恒压密闭容器压强不变，所以反应一段时间后容器A压强小于容器B压强。反应达到平衡后，容器B中反应正向进行程度大于容器A，所以中的体积分数为小于中的体积分数为，容器A放出热量小于容器B放出热量。由于氮气和氢气的反应是可逆反应，不能进行彻底，所以<92.4。 16．90℃ 【详解】（3）由图可知，90℃时，MnS2O6的生成率较低，锰浸出率较高，温度再升高，两者变化均很小，所以为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度为90℃。 17．(1)相同时间内和反应生成的分子数和变成和的分子数相同 (2)、、 (3)、、 【详解】（1）反应达到平衡状态时，反应物消耗的速率与其生成的速率相等，各物质的浓度保持恒定，对于反应：，当相同时间内和反应生成的分子数和变成和的分子数相同，故答案为：相同时间内和反应生成的分子数和变成和的分子数相同； （2）和反应生成三氧化硫，会进入三氧化硫中，同时三氧化硫发生分解生成和，又会进入，最终三种物质中均有，故答案为：、、； （3）一定量的充入一密闭容器中，三氧化硫发生分解生成和，最终反应达到平衡状态，各物质共存，故答案为：、、； 18．(1)其它条件相同是高锰酸钾浓度越大，反应速率越快 (2)4.0 (3)0.015 (4) (5) 减小 不变 (6)0.045 【详解】（1）实验1、2、3可知其他条件相同，只有KMnO4浓度不同，实验1的KMnO4浓度大，溶液紫色褪去所需时间更短，说明KMnO4浓度越大，反应速率越快； （2）由实验1、2可知反应溶液的总体积为10mL，因此实验3总体积应为10.0mL，V1=4.0mL； （3）实验1可知，高锰酸钾浓度改变量为，； （4）反应的平衡常数表达式K= （5）其他条件不变，起始时向上述容器中充入相当于加压，平衡逆向移动，PCl5转化率减小；平衡常数只与温度有关，温度不变K不变； （6）100s时PCl5减少0.5-0.41=0.09mol，生成PCl30.09mol，PCl3的浓度为。 19．(1)C (2)50% (3) 【分析】一定条件下，在容积为0.1L的密闭容器中，通入0.4molN2和1.2molH2，发生反应，根据题意， 平衡时，容器内的气体物质的量为起始时的，，解得； 【详解】（1）对于可逆反应，达到平衡时，正逆反应速率相等，体系中各物质浓度保持不变，即变量不变； A．断开3molH-H键的同时断开6molN-H键，达到平衡，故A不选； B．平衡时，体系中各物质浓度不一定成比例，故B不选； C．该反应为分子数减少的反应，混合气体的物质的量为变量，根据质量守恒，混合气体质量不变，根据，M为变量，当平均摩尔质量不变时，反应达平衡，故C选； D．该反应在恒容密闭容器中进行，根据质量守恒，混合气体质量不变，根据，ρ在平衡前后始终不变，所以当密度不变时，反应不一定达平衡，故D不选； 故填C； （2）经计算，平衡时，氮气的转化量为0.2mol，转化率为50%，故填50%； （3）根据分析计算，平衡时甲容器中，；； ，对于反应，平衡常数，故填。 20．(1) 反应2消耗CO2、H2，且有H2O(g)生成，CO2、H2浓度减小和H2O(g)浓度增大都使反应1逆向进行 选择性催化剂(选择CH3OH的催化剂) (2)A 【详解】（1）反应2消耗CO2、H2，且有H2O(g)生成，CO2、H2浓度减小和H2O(g)浓度增大都使反应1逆向进行；根据影响反应速率的因素，一定温度、压强下，温度压强不能改变，可以利用催化剂，可以用选择性催化剂，选择生成CH3OH的催化剂； （2）反应1为放热反应，则反应物总能量高于生成物总能量，反应2为吸热反应，则反应物总能量低于生成物总能量，BC错误；反应1的速率大于反应2的速率，说明反应1的活化能小于反应2，D错误，则A正确； 故选A。 21．(1)AC (2)吸热 (3)B (4) 增大 (5)正向 【详解】（1）A．若NO2的生成速率是N2O4的生成速率的2倍，则每生成2个NO2，同时就会消耗2个NO2，反应达到平衡，A符合题意； B．单位时间内消耗a mol N2O4，同时生成2a mol NO2，表示的都是反应正向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，B不符合题意； C．反应在恒容密闭容器中进行，该反应是反应前后气体的物质的量发生改变的反应，若容器内的压强不再变化，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，C符合题意； D．反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，D不符合题意； 故合理选项是AC； （2）降低温度，混合气体的颜色变浅，说明c(NO2)降低，化学平衡逆向移动，根据平衡移动原理：降低温度，化学平衡向放热反应方向移动，则该该反应的正反应是吸热反应； （3）A．该反应的正反应是气体体积增大的反应，增大压强会使化学平衡逆向移动，导致N2O4的平衡转化率降低，A不符合题意； B．该反应的正反应是吸热反应，升高温度，化学平衡向吸热的正反应方向移动，导致N2O4的平衡转化率提高，B符合题意； C．加入催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，但不能使化学平衡发生移动，因此N2O4的平衡转化率不变，C不符合题意； 故合理选项是B； （4）化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的化学平衡常数为； 升高温度，化学平衡向吸热的正反应方向移动，导致生成物的浓度增大，反应物的浓度减小，因此稳定升高使化学平衡常数增大； （5）根据图象可知在2.0 L密闭容器中发生反应，反应达到平衡时，c(N2O4)=0.04 mol/L、c(NO2)=0.12 mol/L，该温度下的化学平衡常数K==。在100℃时，在容器中按初始浓度c(N2O4)=0.10 mol/L、c(NO2)=0.10 mol/L投料，反应的浓度商Qc==＜0.36，所以反应为达到平衡状态，此时化学反应正向进行。 22．(1) 大于 21% O2和Cl2分离能耗较高 (2)-116 (3)bc 【详解】（1）①根据图知，进料浓度比c(HCl)：c(O2)一定时，升高温度HCl的转化率降低，说明平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，则正反应为放热反应，温度越高化学平衡常数越小，所以K(300℃)大于K(400℃)，故答案为：大于；②温度一定时进料浓度比c(HCl)：c(O2)越大，HCl的转化率越小，所以400℃进料浓度比c(HCl)：c(O2)＝1：1时，HCl的转化率为最上边曲线，HCl转化率为84%，可逆反应列三段式如下：，则O2的平衡转化率等于；③进料浓度比c(HCl)∶c(O2)过低时，O2浓度较大，HCl的转化率较高，但Cl2和O2分离能耗较高，生产成本提高； （2）根据盖斯定律，(×①+×②+③)×2可得：4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)△H＝[(166kJ•mol﹣1)×+(﹣40kJ•mol﹣1)×+(﹣121kJ•mol﹣1)]×2＝﹣116kJ•mol﹣1，故答案为：﹣116； （3）4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)为气体体积缩小的放热反应，若要提高HCl的转化率，需要使平衡向着正向移动，可增加反应体系的压强或及时分离出产物，均可提高HCl的转化率，故答案选bc。 23．8×108L·mol-1 【详解】根据方程式可知该温度下平衡常数K===8×108L·mol-1。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$